Способ получения соли 3,28-дифосфата бетулина

Способ получения соли 3,28-дифосфата бетулина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемый способ относится к химико-фармацевтической промышленности и касается способа получения солей 3,28-дифосфата бетулина, представляющих большой интерес для фармации и медицины.

Производные бетулина проявляют антигликемическое и гипохолестеринемическое действие, антиноцицептивный эффект, активность против бактерий, простейших и вирусов, включая ВИЧ.

Неоднократно в литературе доказана и противоопухолевая активность производных бетулина, связанная с ингибированием ДНК-модулирующих ферментов (1).

Известен способ получения производных 3-сульфата аллобетулина (2).

Сульфирование аллобетулина проводят в 1,4-диоксане смесью сульфаминовой кислоты и мочевины при температуре 70-75°C в течение 3-4 часов, а выделение продукта проводят охлаждением реакционной массы, разбавлением ее водой, экстракцией бутиловым или изоамиловым спиртом с получением спиртового экстракта, который промывают водой, обрабатывают, концентрируют и выделяют целевой продукт.

Известный способ позволяет расширить ассортимент сульфатированных производных аллобетулина.

Недостатком данного способа является использование в качестве экстрагирующих агентов токсичных высших спиртов, а также недостаточная растворимость и биодоступность 3-сульфата аллобетулина

Известен также способ получения 3-ацетата-28-сульфата бетулина, который является биологически активным веществом, представляющим интерес для медицины (3).

Способ включает проведение сульфатирования 3-ацетата бетулина в N,N-димелформамиде комплексом SO₃-димелформамид при температуре 30-50°C в течение 1-2 часов и последующее выделение целевого продукта.

Данный способ позволяет синтезировать водорастворимое сульфатированное производное бетулина.

Однако недостатками данного способа являются: сложность синтеза исходного вещества - 3-ацетата бетулина, а также сложный температурный режим при осуществлении способа. Кроме того, получаемый 3-ацетат-28-сульфат бетулина не обеспечивает необходимой растворимости и биодоступности.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к предлагаемому способу является известный способ получения соли 3,28-дифосфата бетулина, который выбран авторами в качестве прототипа (4).

Способ осуществляют путем обработки дифосфодихлорида бетулина водой в смеси с диоксаном, при молярном соотношении реагентов 1:30, в течение 18 часов при температуре 100°C, с последующем промывкой и выделением дифосфата бетулина в сухом виде, после чего дифосфат бетулина обрабатывают бикарбонатом натрия до рН<7 и выделяют полученную соль, выход которой составляет 65%.

Однако данный способ длителен по времени, требует затрат на поддержание высокой температуры, кроме того способ не позволяет обеспечить, как высокий выход целевого продукта, так и высокую его чистоту.

Задачей предлагаемого способа является разработка способа получения соли 3,28-дифосфата бетулина не продолжительного по времени, не затратного на поддержание высокой температуры, а также обеспечивающего высокую чистоту и высокий выход целевого продукта.

Поставленная задача решается предлагаемым способом получения соли 3,28-дифосфата бетулина, включающем обработку дифосфодихлорида бетулина водой, с последующей обработкой полученного 3,28-дифосфата бетулина основанием с получением соли, согласно изобретения, для обработки дифосфодихлорида бетулина водой используют его раствор в диоксане, обработку осуществляют смесью воды и льда, при температуре 0-4°C, в течение 10-30 мин., при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:1000 до 1:4000, при этом 3,28-дифосфат бетулина выделяют в виде аморфного гидрата с содержанием воды от 10 до 40%, после чего осуществляют обработку 3,28-дифосфата бетулина водным раствором основания, в качестве которого берут: гидроксид натрия, или гидроксид калия, или карбонат натрия, или карбонат калия, или трисамин, при этом взаимодействие с гидроксидом натрия, или гидроксидом калия, или карбонатом натрия, или карбонатом калия осуществляют до рН=9-11, а с трисамином до рН=9, с последующим получением соли.

Предпочтительно, что для обработки дифосфодихлорида бетулина водой используют его раствор в диоксане, содержащий дифосфодихлорида бетулина 9-30%.

Предпочтительно, обработку 3,28-дифосфата бетулина осуществляют водным раствором основания с концентрацией его 0,5-10,0%.

Техническим результатом предлагаемого способа является то, что он не длителен по времени и не требует затрат на поддержание высокой температуры, при этом выход целевого продукта составляет 95-98%, при содержании в нем примесей 2-4%.

Данный технический результат достигается тем, что для обработки дифосфодихлорида бетулина водой используют его раствор в диоксане, обработку осуществляют смесью воды и льда, при температуре 0-4°C, в течение 10-30 мин., при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:1000 до 1:4000, при этом 3,28-дифосфат бетулина выделяют в виде аморфного гидрата с содержанием воды от 10 до 40%, после чего осуществляют обработку 3,28-дифосфата бетулина водным раствором основания, в качестве которого берут: гидроксид натрия, или гидроксид калия, или карбонат натрия, или карбонат калия, или трисамин, при этом взаимодействие с гидроксидом натрия, или гидроксидом калия, или карбонатом натрия, или карбонатом калия осуществляют до рН=9-11, а с трисамином до рН=9, с последующим получением соли.

При этом для обработки дифосфодихлорида бетулина водой используют его раствор в диоксане, содержащий дифосфодихлорида бетулина 9-30%, а обработку 3,28-дифосфата бетулина осуществляют водным раствором основания с концентрацией его 0,5-10,0%.

Такой технический результат обусловлен получением в соответствии с предлагаемым способом промежуточного продукта - аморфного гидрата 3,28-дифосфата бетулина с содержанием воды 10-40% в виде полиморфа, обладающего высокой реакционной способностью по отношению к основаниям.

Получение аморфного осадка 3,28-дифосфата бетулина в гидратной форме позволяет сохранить бетулина 3,28-дифосфат в виде полиморфа с высокой реакционной способностью по отношению к основаниям, а также с хорошей растворимостью в этаноле и других органических растворителях.

В то время как получаемый по прототипу аморфный 3,28-дифосфат бетулина в сухом виде имеет другую полиморфную форму, обладающую низкой реакционной способностью с основаниями и плохой растворимостью в этаноле и других органических растворителях при комнатной температуре.

Результаты исследования получаемых по предлагаемому способу и по прототипу полиморфов 3,28-дифосфата бетулина методами дифференциальной сканирующей калориметрии, термогравиметрического анализа, Фурье ИК-спектроскопии представлены на фиг. 1, 2, 3.

Фиг. 1 - Результаты дифференциальной сканирующей калориметрии полиморфа 3,28-дифосфата бетулина, полученного предлагаемым методом (1а), и полиморфа бетулина 3,28-дифосфата, полученного по прототипу (1б).

Фиг. 2 - Результаты термогравиметрического анализа полиморфа 3,28-дифосфата бетулина, полученного предлагаемым методом (2а), и полиморфа 3,28-дифосфата бетулина, полученного по прототипу (2б).

Фиг. 3 - ИК-спектры 3,28-дифосфата бетулина: верхний спектр - полиморф, полученный по предлагаемому способу; нижний спектр - полиморф, полученный по прототипу.

Полученный предлагаемым способом полиморф гидрата 3,28-дифосфата бетулина способен взаимодействовать с основаниями до четырехзамещенных натриевых и калиевых солей при проведении процесса до рН=9-11, а с трисамином - до двузамещенных солей при проведении процесса до рН=9.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом

Предварительно обрабатывают дифосфодихлорид бетулина водой, используя раствор дифосфодихлорида бетулина в диоксане с концентрацией его 9-30%, обработку осуществляют смесью воды и льда, при температуре 0-4°C, в течение 10-30 мин., при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:1000 до 1:4000, при этом полученный 3,28-дифосфат бетулина выделяют в виде аморфного гидрата с содержанием воды от 10 до 40%, после чего обрабатывают 3,28-дифосфат бетулина 0,5-10,0% водным раствором основания, в качестве которого берут: гидроксид натрия, или гидроксид калия, или карбонат натрия, или карбонат калия, или трисамин, при этом взаимодействие с гидроксидом натрия, или гидроксидом калия, или карбонатом натрия, или карбонатом калия осуществляют до рН=9-11, а с трисамином до рН=9, с последующим получением соли.

Примеры конкретного исполнения предлагаемого способа

Получение натриевой соли 3,28-дифосфата бетулина представлены в примерах 1, 2, 5, 6, получение калиевой соли 3,28-дифосфата бетулина представлены в примерах 3, 4, 7, 8, получение соли 3,28-дифосфата бетулина с трисамином представлены в примерах 9-10.

Данные о выходе соли и содержание в ней примесей получены с помощью ВЭЖХ-анализа.

Пример 1.

Получение натриевой соли 3,28-дифосфата бетулина

Предварительно обработали раствор, содержащий 9% дифосфодихлорида бетулина в диоксане, водой, представляющей собой смесь воды и льда, при температуре 0°C, в течение 10 мин., при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:1000, при этом полученный 3,28-дифосфат бетулина выделяли в виде аморфного гидрата с содержанием воды 10%, после чего обработали 3,28-дифосфат бетулина 0,5% водным раствором основания - гидроксида натрия до рН=9 раствора, с последующим получением соли.

Выход соли натрия 3,28-дифосфата бетулина составил 95%, при содержании в ней примесей 2%.

Пример 2.

Получение натриевой соли 3,28-дифосфата бетулина

Пример 2 осуществляли, как пример 1.

При этом раствор диоксана содержал 30% дифосфодихлорида бетулина, смесь воды и льда была взята, при температуре 4°C, обработку водой раствора дифосфодихлорида бетулина в диоксане осуществляли в течение 30 мин., при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:4000, при этом полученный 3,28-дифосфат бетулина выделяли в виде аморфного гидрата с содержанием воды 40%, обработку 3,28-дифосфата бетулина осуществляли 10,0% водным раствором основания - гидроксида натрия до рН=11, выход натриевой соли 3,28-дифосфата бетулина составил 98%, при содержании в ней примесей 4%.

Пример 3.

Получение калиевой соли 3,28-дифосфата бетулина

Пример 3 осуществляли, как пример 1.

При этом раствор диоксана содержал 9% дифосфодихлорида бетулина, смесь воды и льда была взята, при температуре 0°C, обработку водой раствора дифосфодихлорида бетулина в диоксане осуществляли в течение 10 мин., при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:1000, полученный 3,28-дифосфат бетулина выделяли в виде аморфного гидрата с содержанием воды 10%, после чего обработали 3,28-дифосфат бетулина 0,5% водным раствором основания - гидроксида калия до рН=9, выход калиевой соли 3,28-дифосфата бетулина составил 95%, при содержании в ней примесей 2%.

Пример 4.

Получение калиевой соли 3,28-дифосфата бетулина

Пример 4 осуществляли, как пример 1.

При этом раствор диоксана содержал 30% дифосфодихлорида бетулина, смесь воды и льда была взята, при температуре 4°C, обработку водой раствора дифосфодихлорида бетулина в диоксане осуществляли в течение 30 мин., при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:4000, при этом полученный 3,28-дифосфат бетулина выделили в виде аморфного гидрата с содержанием воды 40%, после чего обработали 3,28-дифосфат бетулина 10,0% водным раствором основания - гидроксида калия до рН=11, выход калиевой соли 3,28-дифосфата бетулина составил 97%, при содержании в ней примесей 4%.

Пример 5

Получение натриевой соли 3,28-дифосфата бетулина

Пример 5 осуществляли, как пример 1.

При этом раствор диоксана содержал 9% дифосфодихлорида бетулина, смесь воды и льда была взята, при температуре 0°C, обработку водой раствора дифосфодихлорида бетулина в диоксане осуществляли в течение 10 мин., при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:1000, при этом полученный 3,28-дифосфат бетулина выделяли в виде аморфного гидрата с содержанием воды 10%, обработку 3,28-дифосфат бетулина осуществляли 0,5% водным раствором основания - карбоната натрия до рН=9, выход натриевой соли 3,28-дифосфата бетулина при этом составил 96%, при содержании в ней примесей 2%.

Пример 6.

Получение натриевой соли 3,28-дифосфата бетулина

Пример 6 осуществляли, как пример 1.

При этом раствор диоксана содержал 30% дифосфодихлорида бетулина, смесь воды и льда была взята, при температуре 4°C, обработку водой раствора дифосфодихлорида бетулина в диоксане осуществляли в течение 30 мин., при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:4000, при этом полученный 3,28-дифосфат бетулина выделяли в виде аморфного гидрата с содержанием воды 40%, обработку 3,28-дифосфат бетулина осуществляли 10,0% водным раствором основания - карбоната натрия до рН=11, выход натриевой соли 3,28-дифосфата бетулина составил 97%, при содержании в ней примесей 4%.

Пример 7.

Получение калиевой соли 3,28-дифосфата бетулина

Пример 7 осуществляли, как пример 1.

При этом раствор диоксана содержал 9% дифосфодихлорида бетулина, смесь воды и льда была взята, при температуре 0°C, обработку водой раствора дифосфодихлорида бетулина в диоксане осуществляли в течение 10 мин., при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:1000, полученный 3,28-дифосфат бетулина выделяли в виде аморфного гидрата с содержанием воды 10%, после чего обработали 3,28-дифосфат бетулина 0,5% водным раствором основания - карбоната калия до рН=9, выход калиевой соли 3,28-дифосфата бетулина составил 98%, при содержании в ней примесей 2%.

Пример 8

Получение калиевой соли 3,28-дифосфата бетулина

Пример 8 осуществляли, как пример 1.

При этом раствор диоксана содержал 30% дифосфодихлорида бетулина, смесь воды и льда была взята, при температуре 4°C, обработку водой раствора дифосфодихлорида бетулина в диоксане осуществляли в течение 30 мин., при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:4000, при этом полученный 3,28-дифосфат бетулина выделяли в виде аморфного гидрата с содержанием воды 40%, после чего обработали 3,28-дифосфат бетулина 10,0% водным раствором основания - карбоната калия до рН=11, выход калиевой соли 3,28-дифосфата бетулина составил 96%, при содержании в ней примесей 4%.

Пример 9.

Получение соли 3,28-дифосфата бетулина с трисамином

Пример 9 осуществляли, как пример 1.

При этом раствор диоксана содержал 9% дифосфодихлорида бетулина, смесь воды и льда была взята, при температуре 0°C, обработку водой раствора дифосфодихлорида бетулина в диоксане осуществляли в течение 10 мин., при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:1000, при этом полученный 3,28-дифосфат бетулина выделяли в виде аморфного гидрата с содержанием воды 10%, после чего обработали 3,28-дифосфат бетулина 0,5% водным раствором основания - трисамина до рН=9, выход соли 3,28-дифосфата бетулина с трисамином составил 97%, при содержании в ней примесей 3%.

Пример 10.

Получение соли 3,28-дифосфата бетулина с трисамином

Пример 10 осуществляли, как пример 1.

При этом раствор диоксана содержал 30% дифосфодихлорида бетулина, смесь воды и льда была взята, при температуре 4°C, обработку водой раствора дифосфодихлорида бетулина в диоксане осуществляли в течение 30 мин., при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:4000, при этом полученный 3,28-дифосфат бетулина выделяли в виде аморфного гидрата с содержанием воды 40%, после чего обработали 3,28-дифосфат бетулина 10,0% водным раствором основания - трисамина до рН=9, выход соли 3,28-дифосфата бетулина с трисамином составил 98%, при содержании в ней примесей 4%.

Полученные данные в примерах 1-10 представлены в виде таблицы.

Структурная формула натриевой или калиевой соли 3,28-дифосфата бетулина

Структурная формула соли 3,28-дифосфата бетулина с трисамином

Структура натриевой и калиевой соли 3,28-дифосфатабетулина подтверждена ИК, ЯМР (¹³С, ³¹Р) спектрами и ВЭЖХ-анализом.

ИК-спектр (KBr, см^-1): 3356 ш. инт. (ν -ОН сп), 1653 уз. ср. (ν Р=O), 977 уз. инт., 1087, ш. инт. (ν С-O эф), 516 ш. ср. (ν Р-О).

Спектр ЯМР ¹³С (TMS, DMSO-d⁶, δ, м.д.):

Спектр ЯМР ³¹Р (H₃PO₄, D₂O, δ, м.д.), без развязки от протонов:

+4,28д (С3Н₂-O-Р), +5,47т (С28Н-O-Р).

ВЭЖХ (τ, мин): 4,551. ВЭЖ-хроматограммы были получены на ВЭЖ-хроматографе «LC-20Avp» (Shimadzu, Japan) в обращено-фазовом режиме с дегазатором подвижной фазы, термостатом колонки и UV-vis-детектированием, колонка Discovery С18 (25 cm×4.6 mm, 5 μm, Supelco).

Структура трисаминовой соли 3,28-дифосфатабетулина подтверждена ИК и ³¹Р-ЯМР спектрами.

ИК-спектр (KBr, см-1): 3473 ш. инт. (ν -ОН сп), 1689 ш. ср. (ν Р=O), 974 уз. инт., 1089, ш. инт. (ν С-О эф), 600 ш. инт. (ν Р-О).

Спектр ЯМР ³¹Р (Ph₃P, DMSO-d⁶, δ, м.д.), без развязки от протонов:

+1,10д (С3Н2-O-Р), +2,08т (С28Н-O-Р).

Как видно из полученных результатов, предлагаемый способ не продолжителен по времени, не требует затрат на поддержание высокого температурного режима при его осуществлении, при этом выход соли составляет 95-98%, при содержании в ней примесей не более 2-4%.

Источники информации

1. Mansour Ghaffari Moghaddam, Faujan Bin H. Ahmad, Alizera Samzaden - Kermani. Biological Activity of Betulinic Acid: A Review. Pharmacology & Pharmacy, 2012, 3, p. 119.

2. Патент РФ №2540085, заявка №2013152594/04 от 26.11.2013 на «Способ получения производных 3-сульфата аллобетулина».

3. Патент РФ №2477285, заявка №2012111294/04 от 23.03.2012 на «Способ получения 3-ацетата-28-сульфата бетулина».

4. Прототип. Патент США №6689767, заявка №09/969,556 от 01.10.2001 на «Тритерпиноиды, обладающие антибактериальной активностью» (п. 15 Формулы изобретения).

1. Способ получения соли 3,28-дифосфата бетулина, включающий обработку дифосфодихлорида бетулина водой с последующей обработкой полученного 3,28-дифосфата бетулина основанием с получением соли, отличающийся тем, что для обработки дифосфодихлорида бетулина водой используют его раствор в диоксане, обработку осуществляют смесью воды и льда при температуре 0-4°С в течение 10-30 мин при молярном соотношении дифосфодихлорида бетулина и воды от 1:1000 до 1:4000, при этом 3,28-дифосфат бетулина выделяют в виде аморфного гидрата с содержанием воды от 10 до 40%, после чего осуществляют обработку 3,28-дифосфата бетулина водным раствором основания, в качестве которого берут гидроксид натрия, или гидроксид калия, или карбонат натрия, или карбонат калия, или трисамин, при этом взаимодействие с гидроксидом натрия, или гидроксидом калия, или карбонатом натрия, или карбонатом калия осуществляют до рН9-11, а с трисамином - до рН 9 с последующим получением соли.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание 3,28-дифосфодихлорида бетулина в растворе диоксана составляет 9-30%.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для обработки полученного 3,28-дифосфата бетулина используют водный раствор, содержащий 0,5-10,0% основания.